Петр Образцов - Мир, созданный химиками. От философского камня до графена

Типичным примером синтетического ароматизатора является ванилин, который получают не из стручков ванили, а из совершенно другого сырья. Ванильный сахар, смесь ванилина с сахарной пудрой, используют не только для приготовления некоторых напитков, но и традиционно в кондитерской промышленности и домашней кулинарии.

Собственно ваниль — это высушенные после специальной обработки стручкообразные плоды вьющегося тропического растения, лианы из семейства орхидных. Для получения ванили используют два вида растения — Vanilla planifolia и Vanilla pompona. Первый из них дает наиболее высококачественные стручки длиной до 25 сантиметров.

Родиной растения является Мексика, но сейчас крупнейшим производителем ванили выступает Мадагаскар, экспорт с этого острова достигает 2 тысяч тонн в год. Впервые ваниль была завезена в Европу в начале XVI века и первоначально использовалась исключительно для ароматизации какао. Борьба за плантации ванили неоднократно приводила к локальным колониальным войнам между Португалией, Испанией и Францией.

В процессе сушки после термической обработки стручков в них образуется ванилин, который откладывается на поверхности стручков в виде тонких игольчатых кристаллов. Давно придуман способ послеуборочной обработки плодов с помощью горячей воды: стручки пару раз окунают в горячую воду, затем в специальных шерстяных полотенцах выставляют на солнце «попотеть», после чего уже высушивают.

Ванилин был синтезирован независимо в Англии в 1858 году, в Германии в 1874 году и немного позже во Франции, причем каждая из стран держала секрет синтеза в тайне. Только в начале ХХ века он стал общеизвестен. Химическое название ванилина — 4-гидрокси-3-метоксибензальдегид; получают его из отходов производства древесной целлюлозы сульфитной варки и отходов производства гидролизного спирта (барды). Ванилин, подобно йоду, переходит в газообразное состояние, минуя жидкую фазу (сублимируется), без разложения. Это свойство ванилина иногда используют в кулинарии, заставляя сублимирующийся ванилин осаждаться на холодных кулинарных изделиях. А порой ваниль или синтетический ванилин добавляют в лекарства, чтобы не так противно было глотать горькие таблетки и пить невкусные микстуры.

В России пищевые ароматизаторы производятся с 1935 года на Санкт-Петербургском комбинате химико-пищевой ароматики. Забавно, что комбинат был создан на базе производственно-кооперативного предприятия «Политкаторжанин», выпускавшего экстракты из дикорастущих клюквы и брусники. Так и видятся политкаторжане, которые по недостатку пайки собирают и тут же отправляют в рот дикие ягоды. Дабы не показаться циничным, отмечу, что имелись в виду политкаторжане дореволюционные, а не сталинских времен, и с голодухи на царской каторге никто не помирал — в отличие от каторги советской.

Другие искусственные ароматизаторы также получают из вполне природного сырья, но нетрадиционным путем. Глютаминат натрия, который усиливает вкус мясных и рыбных блюд, выделяют из отходов сахарного производства и из пшеничной клейковины, а всем известная лимонная кислота, которая тоже вносит вклад в улучшение вкуса и аромата пищи, образуется при лимоннокислом брожении сахаров или извлекается из… махорки! Можно и из лимонов, но где тогда будем брать лимоны к чаю?

Заменитель гвоздики вырабатывают из эвгенольного базилика, растущего в России, а такие пищевые ароматизаторы, как эссенции (грушевая, яблочная и другие), получают либо из фруктового сырья, либо синтетически. Грушевая эссенция, например, — это чистый эфир, так называемый бутилацетат. Важно отметить, что не бутилацетат пахнет грушей, а груша пахнет бутилацетатом! Честное слово. Коричный альдегид, обеспечивающий аромат корицы, или тот же ванилин «не знают», из чего они получены — из коры коричного дерева и стручков ванили или синтетическим путем, это совершенно идентичные вещества. Кстати, стручки ванили, произрастающей на тропических островах Реюньон, Мадагаскар и Ямайка, используются сейчас только при изготовлении особо дорогостоящих кондитерских изделий и аристократических сортов шоколада.

И все-таки у синтетических ароматизаторов есть один существенный «недостаток» — они намного дешевле природных веществ. Этим сразу же воспользовались фальсификаторы. Ближайший пример — обилие на прилавках подозрительно недорогих коньяков, которые получают путем добавления ванилина к спирту (и настаивания «для цвета» определенным образом, но об этом ниже). Другой печальный пример — использование бензальдегида для ароматизации кондитерских изделий и безалкогольных напитков. Бензальдегид обладает запахом миндаля (то есть наоборот — миндаль пахнет бензальдегидом), и ничего страшного в добавлении этого вещества в кекс нет, но… если это указано на этикетке. А так — «кекс миндальный», да еще с кусочками какого-то якобы ореха, а внутри — бензальдегид!

Кстати, подобные фокусы запрещены правилами торговли. На этикетках или упаковках всех продуктов должно обязательно указываться, что они изготовлены с добавлением ароматических эссенций. А ароматические эссенции, как мы уже знаем, — это смеси синтетических и натуральных душистых веществ, например те же бензальдегид, ванилин, анисовое, бергамотное масла, настои гвоздики и кофе и так далее.

Кроме духов, есть еще несколько важнейших в жизни женщин, и в меньшей степени — мужчин, вещей, которые можно отнести к парфюмерной химии. Это и обычное мыло, и шампуни изощренного состава, и краски для волос. Сначала о мыле и шампунях, а уж потом об этих красках и вообще о синтетических и природных красителях.

Обычное традиционное мыло — это щелочные соли органических кислот с большим количеством атомов углерода в молекуле. Чтобы получить мыло, необходимо найти эти кислоты. В природе они широко распространены в виде сложных эфиров с глицерином, то есть в виде жиров и масел. Для выделения этих кислот необходимо провести щелочной гидролиз жира, например сварить его вместе с содой или поташом. Образующийся попутно глицерин можно удалить, а можно и оставить — тогда получается глицериновое прозрачное мыло. Избыток соды не повредит, щелочь только способствует удалению грязи, а ради этого все и затевалось.

Именно так получил мыло гениальный инженер Сайрус Смит из «Таинственного острова» Жюля Верна. Хотя на самом деле он интересовался вовсе не мылом, а как раз глицерином. Использовал Смит жир какого-то водного млекопитающего дюгоня. Жир он сначала вытопил, а потом разложил с помощью поташа (из золы) на глицерин и эти самые кислоты. Из селитры, которая удачным образом имелась на острове, и серной кислоты из кислого сульфата железа мистер Смит получил азотную кислоту, а из нее и глицерин — взрывчатку нитроглицерин CHONO 2(CH 2ONO 2) 2. Эту взрывчатку он использовал для подрыва скалы, которая мешала всей компании при постройке жилища.